Anglický fyzik Thomas Young v roce 1801 provedl experiment se dvěma štěrbinami. Svazek rovnoběžných monochromatických světelných paprsků o vlnové délce l nechal dopadat na dvě štěrbiny (S1, S2 ) vzdálené o d (obr 1.1).
Na stínítku umístěném v dostatečné vzdálenosti od štěrbin pozoroval světlé a tmavé proužky. Když tento jev podrobně analyzoval, zjistil, že světlé proužky odpovídají těm místům na stínítku, pro něž je splněna podmínka
d =r1-r2 = d sinq = n l | , |
t.j. dráhový rozdíl d obou paprsků vycházejících ze štěrbiny S1, S2 je roven celistvému násobku vlnové délky dopadajícího záření.
Jestliže platilo
![]() | , |
potom na stínítku pozoroval tmavý proužek. Veličina n, která udává řád reflexe, nabývá hodnot .
Později bylo ukázáno, že tento jev sestává ze dvou částí. Nejprve dochází k difrakci (ohybu) paprsků na mřížce a poté k interferenci (skládání) difraktovaných světelných vln. Difraktují-li světelné paprsky na dvou štěrbinách, budou difraktovat i na zařízení skládajícím se z většího počtu štěrbin. Takové uspořádání se nazývá difrakční mřížka (obr. 1.2).
Podmínka difrakce a následné interference je stejná, avšak číslo n nabývá hodnot 0,1,2,3... Vzdálenost d sousedních štěrbin (vrypů) se nazývá mřížková konstanta. Mřížky se vytvářejí buď vrytím do kovové destičky (odrazné mřížky), nebo se ryjí do skleněné desky (propustné mřížky).
Ze vztahu
vyplývá, že mají-li být úhly q, odpovídající interferenčním maximům dostatečně velké, musí být velikost mřížkové konstanty řádově stejná jako vlnová délka dopadajícího světla. Běžně dostupné mřížky obsahují 104 vrypů na délku 10 mm, což odpovídá mřížkové konstantě d řádově 1 mm. Speciální mřížky vytvářené na hranici technických možností obsahují 4000 vrypů na 1 mm, to znamená, že vzdálenost dvou sousedních vrypů je přibližně 0,25 mm. Na takovéto mřížce dochází k difrakci elektromagnetického záření, které spadá do ultrafialové části spektra.